CAN總線(xiàn)靜電浪涌保護設計

CAN總線(xiàn)是一種廣泛用于汽車(chē)、工業(yè)自動(dòng)化和其他領(lǐng)域的串行通信協(xié)議。它允許多個(gè)設備共享通信線(xiàn)路，傳輸數據以及控制信號。CAN總線(xiàn)有兩個(gè)不同的版本：CAN 2.0A和CAN 2.0B。CAN 2.0A支持11位標準標識符，而CAN 2.0B支持29位擴展標識符。CAN總線(xiàn)拓撲結構分為總線(xiàn)型、星型和混合型?？偩€(xiàn)型結構最為普遍，它連接了所有的節點(diǎn)設備，并且總線(xiàn)的兩端需要有終端電阻。

CAN總線(xiàn)系統容易受到電磁干擾和電氣干擾的影響，這可能會(huì )導致傳輸錯誤和硬件故障。浪涌保護可以在CAN總線(xiàn)電路中引入保護電路，以防止這些干擾。CAN總線(xiàn)上的浪涌保護電路可以通過(guò)吸收、反射、抑制等方式來(lái)保護CAN總線(xiàn)。

目前汽車(chē)電子涉及EMC測試的標準主要分為2類(lèi)：

1：針對電源供電的傳導瞬時(shí)測試

2：針對通信接口的靜電、浪涌測試

針對電源測試包含有Pulse 1(a)仿真電感性負載因電源切斷產(chǎn)生的瞬時(shí)事件，Pulse 2(a)模擬束線(xiàn)的電感性負載因為電流突斷產(chǎn)生的瞬時(shí)，Pulse 2(b)模擬鼓風(fēng)機或雨刷馬達因運轉的電源移除所產(chǎn)生的瞬時(shí)，Pulse 3(a)(b)則是模擬因為切換過(guò)程產(chǎn)生的瞬時(shí)波，pulse 5 電池掉電的拋負載瞬時(shí)波。

CAN總線(xiàn)的故障可能會(huì )導致嚴重的后果，包括機器損壞、安全事故和數據丟失。因此，良好的浪涌保護設計對于確保系統的可靠性和穩定性至關(guān)重要。同時(shí)，考慮到CAN總線(xiàn)的運行環(huán)境，浪涌保護設計還需要具備抗干擾、耐高溫、耐震動(dòng)和高可靠性等特性。

而作為頻繁和人體接觸的汽車(chē)環(huán)境，靜電放電事件(ESD)，電氣過(guò)載事件(EOS)，以及電性快速瞬時(shí)事件(EFT)會(huì )經(jīng)常出現在汽車(chē)運行過(guò)程中，這對于行駛中的汽車(chē)是一個(gè)潛在的威脅，而CAN收發(fā)芯片在設計時(shí)會(huì )考慮一些靜電的抗擾，但級別遠遠達不到系統級測試的要求，故對于CAN通信接口的保護設計變得非常重要。

CAN總線(xiàn)浪涌保護的方法包括使用電阻、電容、TVS二極管和瞬態(tài)電壓抑制器等元器件。其中，TVS二極管是一種常用的保護元件，它具有快速響應、低漏電流和高能量吸收等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際應用中，還需要根據具體的應用場(chǎng)景和需求選擇合適的浪涌保護方法和元器件。

CAN總線(xiàn)浪涌保護電路可以采用分立元件電路和集成電路兩種方式實(shí)現。其中，分立元件電路由多個(gè)獨立的元器件組成，具有可定制性強、維護和升級方便等優(yōu)點(diǎn)；而集成電路則將多個(gè)元器件集成在一個(gè)芯片中，具有體積小、功耗低、成本低等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際應用中，需要根據具體的應用場(chǎng)景和需求選擇合適的電路實(shí)現方式。

本文將介紹一些常見(jiàn)的CAN總線(xiàn)浪涌保護電路示例，以幫助讀者更好地理解。例如，針對CAN總線(xiàn)系統中的電氣干擾問(wèn)題，可以采用電容濾波電路、RC濾波電路等方式進(jìn)行浪涌保護；而對于電磁干擾問(wèn)題，則可以采用TVS二極管、瞬態(tài)電壓抑制器等元器件進(jìn)行浪涌保護。

ESD器件的布置建議

a) 將設備盡可能靠近輸入端或連接器。

b) 最小化設備與受保護線(xiàn)路之間的路徑長(cháng)度。

c) 將并行信號路徑保持在最低限度。

d) 避免運行受保護的導體與未受保護的導體并聯(lián)。

e) 最小化所有印刷電路板（PCB）的導電回路，包括電源和接地回路。

f) 最小化對地的瞬態(tài)返回路徑長(cháng)度。

g) 避免使用共享的瞬態(tài)返回路徑到公共接地點(diǎn)。

h) 盡可能使用地平面，多層印刷電路板，使用地面通孔。

本文總結了CAN總線(xiàn)浪涌保護的重要性、設計方法和實(shí)現方式。希望本文能夠幫助讀者更好地理解CAN總線(xiàn)浪涌保護，并在實(shí)際應用中提高系統的可靠性和穩定性。同時(shí)，需要注意的是，在進(jìn)行CAN總線(xiàn)浪涌保護設計時(shí)，需要充分考慮系統的運行環(huán)境和應用場(chǎng)景，并采用合適的浪涌保護方法和元器件。

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